DIN 18127-2012 Soil investigation and testing - Proctor-test《土壤 勘察和试验 普氏贯入试验》.pdf

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1、September 2012DEUTSCHE NORM Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DINPreisgruppe 14DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 93.020!$_“1906160www.din.deDDIN 18127Baugru

2、nd, Untersuchung von Bodenproben ProctorversuchSoil, investigation and testing Proctor-testSol, reconnaissance et essai Essais de ProctorAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 18127:1997-11www.beuth.deGesamtumfang 32 SeitenDIN 18127:2012-09 2 Inhalt Seite Vorwort

3、. 4 1 Anwendungsbereich 5 2 Normative Verweisungen . 5 3 Begriffe 5 4 Bezeichnung 7 5 Gerte . 8 6 Versuchsbedingungen . 11 7 Probemenge fr den Einzelversuch und zulssiges Grtkorn 12 8 Versuchsdurchfhrung 12 8.1 Vorbereitung der Probe 12 8.1.1 Trocknung . 12 8.1.2 Abtrennung von berkorn . 12 8.1.3 Wa

4、sserzugabe . 13 8.2 Verfahren zur Bestimmung des Wassergehaltes 13 8.2.1 Berechnung des Wassergehaltes aus Wgung vor jedem Einzelversuch . 13 8.2.2 Berechnung des Wassergehaltes nach Abschluss aller Verdichtungsversuche 13 8.2.3 Bestimmung des Wassergehaltes an Teilproben feinkrniger Bden durch Ofen

5、trocknung 14 8.2.4 Bestimmung des Wassergehaltes durch Trocknen der gesamten im Versuchszylinder verdichteten Probe . 14 8.2.5 Bestimmung des Wassergehaltes durch Schnellverfahren . 14 8.3 Bestimmung der Proctordichte . 14 8.4 Bestimmung der modifizierten Proctordichte . 15 9 Auswertung . 16 9.1 Ber

6、echnung des Wassergehaltes . 16 9.2 Berechnung der Trockendichte . 16 9.3 Korrektur fr den Einfluss des berkornanteils . 16 9.4 Darstellung der Ergebnisse . 17 9.5 Berechnung des Verdichtungsgrades 18 9.6 Angabe der Ergebnisse 18 Anhang A (informativ) Anwendungsbeispiele . 19 A.1 Allgemeines . 19 A.

7、2 Beispiel 1 . 19 A.3 Beispiel 2 . 21 A.4 Beispiel 3 . 23 A.5 Beispiel 4 . 25 A.6 Beispiel 5 . 27 A.6.1 Beispiel 5a . 27 A.6.2 Beispiel 5b . 29 Anhang B (informativ) Messunsicherheit 32 DIN 18127:2012-09 3 Bilder Bild 1 Versuchszylinder mit Aufsatzring und Grundplatte 8 Bild 2 Handbettigtes Verdicht

8、ungsgert . 9 Bild 3 Stahlplatte 10 Bild 4 Schematische Darstellung ber die Anordnung der Schlge im Versuchszylinder 15 Bild A.1 Proctorkurve und korrigierte Proctorkurve eines grobkrnigen Bodens mit berkornanteil nach A.2 (Beispiel 1) . 20 Bild A.2 Proctorkurve eines feinkrnigen Bodens ohne berkorna

9、nteil nach A.3 (Beispiel 2) 22 Bild A.3 Proctorkurve eines feinkrnigen Bodens ohne berkornanteil nach A.4 (Beispiel 3) . 24 Bild A.4 Proctorkurve eines gemischtkrnigen Bodens nach A.5 (Beispiel 4) . 26 Bild A.5 Proctorkurve nach A.6.1 (Beispiel 5a) und A.6.2 (Beispiel 5b) . 28 Tabellen Tabelle 1 Bes

10、tandteile der Normbezeichnung 7 Tabelle 2 Bestimmung der Proctordichte Pr. 8 Tabelle 3 Eigenschaften des Aufschlagstcks . 10 Tabelle 4 Bestimmung der modifizierten Proctordichte mod Pr. 10 Tabelle 5 Mae der Stahlplatte . 11 Tabelle 6 Probemenge fr den Einzelversuch und zulssiges Grtkorn 12 Tabelle A

11、.1 Beispiel 1: Bestimmung des Wassergehaltes w . 20 Tabelle A.2 Beispiel 1: Bestimmung der Dichte des Bodens . 21 Tabelle A.3 Beispiel 1: Bestimmung der Trockendichte des Bodens d. 21 Tabelle A.4 Beispiel 1: Korrektur fr den Einfluss des berkornanteils 21 Tabelle A.5 Beispiel 2: Bestimmung des Wasse

12、rgehaltes w . 22 Tabelle A.6 Beispiel 2: Bestimmung der Dichte des Bodens . 23 Tabelle A.7 Beispiel 2: Bestimmung der Trockendichte des Bodens d. 23 Tabelle A.8 Beispiel 3: Bestimmung des Wassergehaltes w . 24 Tabelle A.9 Beispiel 3: Bestimmung der Dichte des Bodens . 25 Tabelle A.10 Beispiel 3: Bes

13、timmung der Trockendichte des Bodens d. 25 Tabelle A.11 Beispiel 4: Bestimmung des Wassergehaltes w . 27 Tabelle A.12 Beispiel 4: Bestimmung der Dichte des Bodens . 27 Tabelle A.13 Beispiel 4: Bestimmung der Trockendichte des Bodens d. 27 Tabelle A.14 Beispiel 5a: Bestimmung des Wassergehaltes w . 2

14、9 Tabelle A.15 Beispiel 5a: Bestimmung der Dichte des Bodens . 29 Tabelle A.16 Beispiel 5a: Bestimmung der Trockendichte des Bodens d. 29 Tabelle A.17 Beispiel 5b: Bestimmung des Wassergehaltes w. 30 Tabelle A.18 Beispiel 5b: Bestimmung der Dichte des Bodens . 30 Tabelle A.19 Beispiel 5b: Bestimmung

15、 der Trockendichte des Bodens d. 31 Tabelle B.1 Standardabweichungen 32 DIN 18127:2012-09 4 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Arbeitsausschuss NA 005-05-03 AA Baugrund, Laborversuche“ des Normen-ausschuss Bauwesen (NABau) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. erarbeitet. Es wird auf die Mglichk

16、eit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 18127:1997-11 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) der Begriff modifizi

17、erte Proctordichte“ wurde ergnzt; b) die Beispiele wurden berarbeitet, die Bodenart nach DIN EN ISO 14688-1 und die Bodengruppe nach DIN 18196 wurden ergnzt; c) die Norm wurde redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN 18127: 1976-04, 1987-05, 1993-02, 1997-11 DIN 18127:2012-09 5 1 Anwendungsbere

18、ich Diese Norm gilt fr den Erdbau, Grundbau und Straenbau. Zweck des Proctorversuches ist es, die Trockendichte eines Bodens nach Verdichtung unter festgelegten Versuchsbedingungen als Funktion des Wassergehaltes festzustellen. Der Versuch dient der Abschtzung der auf Baustellen erreichbaren Dichte

19、des Bodens und liefert eine Bezugsgre fr die Beurteilung der im Baugrund vorhandenen oder auf Baustellen erreichten Dichte des Bodens. Sein Ergebnis lsst auch erkennen, bei welchem Wassergehalt ein Boden sich gnstig verdichten lsst, um bestimmte Trockendichten zu erreichen. 2 Normative Verweisungen

20、Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 18121-1, Baugrund Unt

21、ersuchung von Bodenproben; Wassergehalt Teil 1: Bestimmung durch Ofentrocknung DIN 18121-2, Baugrund Untersuchungen von Bodenproben; Wassergehalt Teil 2: Bestimmung durch Schnellverfahren DIN 18125-1, Baugrund Untersuchungen von Bodenproben Bestimmung der Dichte des Bodens Teil 1: Laborversuche DIN

22、18125-2, Baugrund Untersuchungen von Bodenproben Bestimmung der Dichte des Bodens Teil 2: Feldversuche DIN 18196, Erd- und Grundbau Bodenklassifikation fr bautechnische Zwecke DIN EN ISO 14688-1, Geotechnische Erkundung und Untersuchung Benennung, Beschreibung und Klassifizierung von Boden Teil 1: B

23、enennung und Beschreibung DIN ISO 3310-2, Analysensiebe Technische Anforderungen und Prfung Teil 2: Analysensiebe mit Lochbleche 3 Begriffe Fr die Anwendung dieser Norm gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Verdichtung Erhhung der Trockendichte (Verringerung des Porenanteils) des Bodens durch mechanisc

24、he Einwirkungen 3.2 Proctorversuch Versuch, bei dem die Bodenprobe in einem Versuchszylinder aus Stahl mit festgelegten Abmessungen durch ein festgelegtes Fallgewicht mit einer bestimmten Verdichtungsarbeit, verschiedenen Wassergehalten und nach einem festgelegten Arbeitsverfahren verdichtet wird DI

25、N 18127:2012-09 6 3.3 Proctordichte Prgrte, mit einer volumenbezogenen Verdichtungsarbeit von W 0,6 MNm/m3erreichbare Trockendichte ANMERKUNG Zur Ermittlung siehe 8.3 und Tabelle 2. 3.4 modifizierte Proctordichte mod Prgrte, mit einer volumenbezogenen Verdichtungsarbeit von W 2,7 MNm/m3erreichbare T

26、rockendichte ANMERKUNG Zur Ermittlung siehe 8.4 und Tabelle 4. 3.5 optimaler Wassergehalt wPrmod wPrzur Proctordichte bzw. zur modifizierten Proctordichte zugehrige Wassergehalt 3.6 Verdichtungsgrad DprQuotient Prdpr=D (1) Dabei ist ddie Trockendichte des Bodens nach DIN 18125-2, in g/cm3; Pr die Pr

27、octordichte nach 3.3, ing/cm3. DIN 18127:2012-09 7 4 Bezeichnung Folgende Bestandteile ergeben die Bezeichnung dieser Norm (Tabelle 1). Tabelle 1 Bestandteile der Normbezeichnung Bestandteil der Normbezeichnung Angabe in dieser Norm Benennungsblock Versuch Identifizierungsblock Norm-Nummer DIN 18127

28、 Merkmale-Block Bestimmung der Proctordichte (P) Bestimmung der modifizierten Proctordichte (M) Durchmesser des Versuchszylinders d1in mm nach Tabelle 2 bzw. Tabelle 4 mit Verwendung einer Stahlplatte (X) ohne Verwendung einer Stahlplatte (Y) BEISPIEL Bezeichnung eines Proctorversuches (P) nach DIN

29、18127 mit d1= 250 mm ohne Verwendung einer Stahlplatte (Y): Versuch DIN 18127 P 250 Y Benennungsblock Norm-Nummer Merkmale-Block DIN 18127:2012-09 8 5 Gerte 5.1 Versuchszylinder mit Aufsatzring (mindestens 50 mm hoch) und abnehmbarer Grundplatte aus Stahl mit korrosionsbestndiger Oberflche (siehe Bi

30、ld 1 und Tabellen 2 und 3). Legende a) Ansicht b) Draufsicht 1 Grundplatte 2 Versuchszylinder 3 Aufsatzring ANMERKUNG Mae siehe Tabelle 2. Bild 1 Versuchszylinder mit Aufsatzring und Grundplatte Tabelle 2 Bestimmung der Proctordichte PrMae des Versuchszylinders nach Bild 1 Mae und Fallgewicht des Ve

31、rdichtungsgertes nach Bild 2 Versuchsbedingungen d1 h1 a s1 Form d2 h2*Fallgewicht m* Anzahl der Schlge je Schicht Anzahl der Schichten mm mm mm mm mmmmkg 100 120 7,5 11 A 50 300 2,5 25 3 150 125 9,0 14 B 75 450 4,5 22 3 250 200 14,0 20 C 125 600 15,0 22 3 * Grenzabweichungen: 0,004 h2bzw. 0,004 m D

32、IN 18127:2012-09 9 5.2 Verdichtungsgert (handbettigt oder motorbetrieben) a) Das handbettigte Verdichtungsgert besteht aus Fallgewicht mit Fhrungsstange und Aufschlagstck, siehe Bild 2 und Tabelle 3; Betonkrper (mindestens 50 kg) als Unterlage. Mae in Millimeter a) Form A b) Form B c) Form C Legende

33、 1 Fallgewicht (Stahl) 2 Fhrungsstange 3 Aufschlagstck (Stahl) mit Feder ANMERKUNG Mae siehe Tabellen 3 und 4. Bild 2 Handbettigtes Verdichtungsgert DIN 18127:2012-09 10 Tabelle 3 Eigenschaften des Aufschlagstcks Aufschlagstck (Stahl) mit Feder Ausfhrung Federkonstante kN/m Federlnge ungespannt mm M

34、asse kg A 0,125 35 0,60 B 0,125 35 0,95 C 0,200 45 4,45 Tabelle 4 Bestimmung der modifizierten Proctordichte mod PrMae des Versuchszylinders nach Bild 1 Mae und Fallgewicht des Verdichtungsgertes nach Bild 2 Versuchsbedingungen d1 h1 a s1 Form d2 h2*Fallgewicht m* Anzahl der Schlge je Schicht Anzahl

35、 der Schichten mm mm mm mm mmmmkg 100 120 7,5 11 A 50 450 4,5 25 5 150 125 9,0 14 B 75 450 4,5 59 5 250 200 14,0 20 C 125 600 15,0 98 3 * Grenzabweichungen: 0,004 h2bzw. 0,004 m Mae in Millimeter d3= d1 0,5 mm Legende 1 Stahlplatte 2 Gewinde fr einschraubbaren Griff ANMERKUNG Mae siehe Tabelle 5. Bi

36、ld 3 Stahlplatte DIN 18127:2012-09 11 Tabelle 5 Mae der Stahlplatte Versuchszylinder d1 mm Dicke s2 mm 100 150 10 250 20 b) Beim motorbetriebenen Verdichtungsgert fllt das Fallgewicht nicht auf ein Aufschlagstck (siehe Bild 2), sondern unmittelbar auf die zu verdichtende Probe bzw. auf die Stahlplat

37、te. Zwischen 2 Schlgen wird das Fallgewicht aus Stahl mit Durchmesser d2der Aufschlagflche nach Bild 2 und Tabellen 2, 3 und 4 um die vorgeschriebene Fallhhe angehoben. Die Unterlage, auf der der Versuchszylinder aufgesetzt wird, muss eine Masse von mindestens 50 kg haben. c) Der Versuchszylinder mu

38、ss auf der Unterlage plan aufliegen und gegen Verschieben und Abheben gesichert sein. Diese besteht beim motorbetriebenen Verdichtungsgert aus einer mindestens 30 mm dicken, mglichst starr gesttzten Stahlplatte. 5.3 Waage mit Fehlergrenze von 0,001 der verdichteten Probemenge 5.4 Mischwanne (Mae je

39、nach Probemenge) 5.5 Spachtel, Maurerkelle oder hnliches 5.6 Handschaufel 5.7 Siebe mit Quadratlochblechen nach DIN ISO 3310-2, Lochweiten 20 mm; 31,5 mm; 63 mm 5.8 Holzstempel 5.9 Stahlplatte mit abnehmbarem Griff, siehe Bild 3 5.10 Stahllineal mit Fase oder Messer mit gerader Schneide 5.11 Teigrol

40、le 5.12 Tiefenlehre 5.13 Messzylinder 250 cm35.14 Gerte zur Bestimmung des Wassergehaltes nach DIN 18121-1 6 Versuchsbedingungen Die Verdichtung der Bodenprobe wird in einem Versuchszylinder aus Stahl (siehe Bild 1) ausgefhrt, dessen Abmessungen sich nach dem Grtkorn der Bodenprobe richten (siehe Ab

41、schnitt 7). DIN 18127:2012-09 12 7 Probemenge fr den Einzelversuch und zulssiges Grtkorn Die erforderliche Probemenge richtet sich nach dem Grtkorn des zu untersuchenden Bodens und der hiernach auszuwhlenden Gre des Versuchszylinders. Sie muss verdichtet mindestens das 2-fache, mglichst aber das 4-f

42、ache Volumen des Versuchszylinders betragen. Darber hinaus muss auch die Art der Wassergehaltsbestimmung nach 8.2 bei der Festlegung der Probemenge bercksichtigt werden. Bei Bden, die zur Kornzertrmmerung neigen, sind grere Probemengen erforderlich, damit fr jeden Einzelversuch eine noch ungebraucht

43、e Probemenge zur Verfgung steht. In Tabelle 6 sind die fr den Einzelversuch erforderliche Mindestprobemenge und das zulssige Grtkorn in Abhngigkeit vom Durchmesser des Versuchszylinders angegeben (siehe auch 8.1.2). Tabelle 6 Probemenge fr den Einzelversuch und zulssiges Grtkorn Versuchszylinder d1

44、Probemenge mindestens Zulssiges Grtkorn mmkg mm 100 3 20,0 150 6 31,5 250 30 63,0 Es ist entsprechend des in Tabelle 6 angegebenen zulssigen Grtkorns der kleinstmgliche Versuchszylinder zu verwenden. Ein Aussondern von berkorn nach 8.1.2 ist nur bei Verwendung von Versuchszylindern mit d1 150 mm zul

45、ssig. 8 Versuchsdurchfhrung 8.1 Vorbereitung der Probe 8.1.1 Trocknung Grobkrnige Bden werden in einem Wrmeschrank bei 105 C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Bden mit plastischen Eigenschaften und organische Bden werden bis zu einem Wassergehalt zwischen Schrumpf- und Ausrollgrenze abgetrocknet.

46、 Dies ist der Fall, wenn der Boden mit einer Maurerkelle zerbrochen werden kann. Die Probe darf hierbei nicht wrmer als 60 C werden. Whrend der Trocknung ist sie wiederholt durchzumischen. Nach der Trocknung wird sie mit geeigneten Werkzeugen (Teigrolle, Maurerkelle, Wiegemesser, Schnitzelwerk oder

47、hnliches) in mglichst kleine Krmel von etwa 8 mm zerkleinert. 8.1.2 Abtrennung von berkorn Bei grobkrnigen und gemischtkrnigen Bden werden die Krner, die grer als 31,5 mm bzw. 63 mm sind, von der Probe abgetrennt. Die Abtrennung wird bei grobkrnigen Bden nach der Trocknung der Probe nach 8.1.1 durch

48、 Siebung durchgefhrt. Bei gemischtkrnigen Bden wird das berkorn nach dem Abtrocknen und Zerkleinern der Probe mit Hilfe des Trennsiebes von Hand ausgelesen und zur Bestimmung seiner Masse gewaschen und getrocknet. Zur Abschtzung des berkornanteils wird die Masse der abgesiebten Krner auf die mit dem geschtzten Wassergehalt berschlgig ermittelte Trockenmasse der Gesamtprobe bezogen. DIN 18127:2012-09 13 Betrgt der Massenanteil des berkorns d 31,5 mm mehr als 35 %, so muss fr den Verdichtungsversuch der Zylinder